امکان ساخت LED کارآمدتر با استفاده از MOF - دانشنامه آریایی

دیودهای ساطع نماینده نور (LED) ستارگان صنعت روشنایی هستند. آن ها به طور کارآمد کار می نمایند، گرمای کمی فراوری نموده و برای مدت طولانی دوام دارند.

در حال حاضر، دانشمندان در پی مواد نو برای ساخت LED کارآمدتر و با طول عمر بیشتر با کاربرد در لوازم الکترونیکی مصرفی، پزشکی و امنیت هستند.

محققان آزمایشگاه ملی آرگون وزارت انرژی آمریکا (DOE)، آزمایشگاه ملی بروکهاون، آزمایشگاه ملی لوس آلاموس و آزمایشگاه شتاب دهنده ملی SLAC اعلام کردند که نانوبلورهای پروسکیت پایدار را برای چنین LED هایی آماده نموده اند.

زودان ما از محققان مرکز آروگن می گوید: مطالعات نشان داد که این رویکرد به ما اجازه می دهد تا روشنایی و ثبات نانوبلورهای ساطع نماینده نور را به اندازه قابل توجهی افزایش دهیم.

پروسکیت ها دسته ای از مواد هستند که دارای ساختار بلوری خاصی بوده و به آن ها ویژگی جذب و تابش نور می دهد. آن ها در طیف وسیعی از کاربردهای کم مصرف از جمله سلول های خورشیدی و انواع آشکارسازها قابل استفاده هستند.

نانوبلورهای پروسکیت گزینه اصلی به اسم ماده اولیه ساخت LED هستند، اما در آزمایش ناپایدار بوده اند. این تیم تحقیقاتی، نانوبلورها را در یک ساختار متخلخل به نام چارچوب فلزی-آلی موسوم به MOF تثبیت کردند.

با استفاده از این ساختارها، LED ها می توانند در آینده نزدیک در تلویزیون های کم هزینه و لوازم الکترونیکی مصرفی و بعلاوه دستگاه های تصویربرداری با اشعه گامای بهتر و حتی آشکارسازهای اشعه ایکس اتوماتیک با کاربرد در پزشکی، اسکن امنیتی به کار گرفته شوند.

زودان ما می گوید: ما به مسئله پایداری مواد پروسکیت با قرار دادن آن ها در ساختار MOF پرداختیم. مطالعات ما نشان داد که این رویکرد اجازه می دهد تا روشنایی و ثبات نانوبلورهای ساطع نماینده نور را به اندازه قابل توجهی افزایش دهیم.

ترکیب نانوبلور پروسکیت در MOF به شکل پودر پیش از این هم اجرا شده بود، اما این اولین بار است که محققان از آن به اسم یک لایه در LED استفاده می نمایند.

کوشش های قبلی برای ایجاد LED های نانوبلوری موفقیت آمیز نبود، چرا که در نهایت مزایای نانوبلوری از دست می رفت و پتانسیل آن ها به اسم LED های عملی به مرحله ظهور نمی رسید. موادی مانند پروسکیت ها در سطح نانو از گروه هایی از چند هزار اتم ساخته شده اند، بنابراین رفتار متفاوتی دارند.

در این رویکرد نو، محققان نانوبلورها را با قرار دادن در ماتریس MOF، مانند توپ های تنیس که در حصاری گیر نموده اند، تثبیت کرد.

LED های تثبیت شده با MOF را می توان برای ایجاد نور قرمز روشن، آبی و سبز استفاده کرد. تیم تحقیقاتی این پروژه از منبع فوتونی پیشرفته (APS) برای انجام طیف سنجی جذب اشعه ایکس با زمان استفاده کرد، روشی که به آن ها امکان می دهد تغییرات مواد پروسکیت را در طول زمان تشخیص دهند.،ایرنا